GB/T 40868-2021 纳米尺度科研生产受控环境规划与设计（正式版）

纳米尺度科研生产受控环境规划与设计国家市场监督管理总局国家标准化管理委员会GB/T40868—2021 I Ⅱ 3术语和定义 3附录A(资料性)噪声评价曲线与限值 6附录B(资料性)防微振设计 附录C(资料性)纳米材料风险控制 IGB/T40868—2021本文件按照GB/T1.1—2020《标准化工作导则第1部分：标准化文件的结构和起草规则》的规定请注意本文件的某些内容可能涉及专利。本文件的发布机构不承担识别专利的责任。本文件由全国洁净室及相关受控环境标准化技术委员会(SAC/TC319)提出并归口。本文件起草单位：江苏苏净科技有限公司、中国电子工程设计院有限公司、中天道成(苏州)洁净技京天加环境科技有限公司、美埃(中国)环境净化有限公司、中电投工程研究检测评定中心有限公司、杭州市标准化研究院、吴江市华宇净化设备有限公司、常州祥明智能动力股份有限公司、北京恒泰建业工程项目管理有限公司、苏州苏信环境科技有限公司、贺氏(苏州)特殊材料有限公司。ⅡGB/T40868—2021本文件总结归纳已建纳米尺度受控环境的经验，提示规划、设计可能遇到的特殊问题，以及项目进程中的潜在障碍，为项目规划决策提供指南。给出的相关技术要求和限值，方便业主与设计团队间的技术协商和探讨。本文件未详细规定环境条件，具体科研生产需求以及具体工艺设备、仪器决定其环境条件。本文件并非普遍适用于所有纳米技术设施的具体项目或细节。设施各不相同，使用时宜将本文件的一般性要求加以完善，以适应具体设施的运行要求。纳米尺度科研生产受控环境规划与设计本文件给出了纳米尺度科研生产受控环境的规划与选址勘察、设计要求等。本文件适用于纳米尺度科研生产受控环境的规划与设计。本文件没有规范性引用文件。下列术语和定义适用于本文件。空气化学污染物airchemicalcontamination所有相关构筑物、空气处理系统以及服务、公用系统集合而成的洁净室，或一个或数个这样的洁净区。12GB/T40868—2021[GB/T25915.6—2010,定义2.82]4概述4.1纳米尺度科研生产受控环境(以下简称“纳米受控环境”)的有些专业技术超出了传统设计团队的4.3纳米技术设施的设计中涉及一些非常专业、关系着项目成败的元素，设计的基础性决策也会直接5.2选址勘查粒物等。起的振动。连续等效声压级外，还应进行倍频程或1/3倍频程的频谱测量分析。频带声压级评价曲线与噪声限制见附录A。3GB/T40868—2021a)在备选场地选择采样点，用磁通门磁力仪测量单点和30min时长的直流磁通量数据，仪器灵敏度为0.01mG(毫高斯);b)使用高斯表进行直流和极低频交流勘测，测量地点包括建筑物的轮廓，开发红线(覆盖整个选6设计该阶段不涉及详细设计内容。设计团队与业主密切合作，深入了解生产工艺对纳米受控环境的技a)建筑结构图；d)实验室(生物安全实验室)设施初步设计；e)项目预算；f)编制施工图设计所需收集的资料清单。温度误差控制在±0.1℃以内，必要时误差控制在±0.01℃~±0.05℃。注：综合考虑提高温度控制精度和建造、运行费用的关系来确定具体的温度参数。相对湿度波动控制在±5%以内，需要时可将相对湿度波动控制在±2%以内。注：相对湿度高于55%可能出现滋生霉菌的活粒子污染，低于35%则可能出现静电放电问题。4GB/T40868—2021纳米受控环境中空气化学污染物(酸性、碱性、有机物、工艺掺杂物、释气)浓度控制范围为ISO-ACC-9级到ISO-ACC-12级(见GB/T25915.8)。生物污染监测见GB/T25916.1—2010中5.3,生物污染分析见GB/T25916.2—2010中第4章。静电控制的方法和措施见GB/T33555—2017中4.2和4.3。确定。振等综合降噪措施。6.2.7.1纳米尺度的科研生产受控环境工频磁场磁感应强度容许值宜不超过1G,在25MHz~3000MHz频段射频电场强度容许值宜不超过为100μV/m。6.2.7.2抑制电磁干扰以符合限值要求的基本方法是建筑设计控制(例如，保持足够远的距离)和屏蔽，可采用其中任何一种或两种方法。屏蔽空间的大小对成本有明显影响。6.3.1施工单位应在招投标基础上产生，设计团队应协助对投标单位提交的施工资质等文件是否符合项目要求进行审查。6.3.2业主与设计团队和施工单位达成协议，组成由设计团队、技术顾问团队和施工监理人员参加的5GB/T40868—2021b)对每个可能的风险均应提出控制方法，并体现在设计中，以降低风险。c)无法用设计控制风险时，应对使用做出规定。d)对风险控制设计应进行审核，并注重寻找尚未列入的风险因素和相关的关键控制点。6.4.2建筑设计中风险控制的主要内容如下：a)建筑系统包括气体配送系统、液体配送系统、监测系统，在建筑系统设计中应密切注意作业的b)良好的建筑设计、细致的空间平面布置，设施内规划良好的作业区，都是受控环境内风险控制的最有效措施。6.4.3应控制受控环境排放可能对外界的污染(例如具有毒性的纳米材料、有害气体、废水等)。6.4.4纳米材料风险控制见附录C。6倍频程声压级/dBGB/T倍频程声压级/dB(资料性)A.1噪声评价曲线常用的频带声压级曲线(即噪声评价曲线)有三组：噪声标准频率声压级评价曲线(简称“NC曲评价曲线(简称“NR曲线”,见图A.3),直观地反映了各频程带的倍频程声压级和频率的关系。线并列为国际标准化组织(ISO)推荐的评价曲线。非常吵吵闹较吵安静M20非常安静5001000200040008000250407倍频程声压级/dB倍频程声压级/dB频率/JJz频率/HzA.2普通洁净室噪声控制限值普通洁净室空态噪声频谱的倍频程声压级限制值一般不大于表A.1的规定。8洁净室分类倍频程声压级/dB中心频率4000Hz非单向流单向流、混合流A.3.1纳米尺度科研生产受控环境噪声一般控制在NC-45到NC-50,目前该级别噪声控制要求无法使至NC-30或更低。9GB/T40868—2021(资料性)B.1.1微振动限值分级IESTRP-CC012.2给出了微振动限值分级，即VC-A～VC-G分级，见表B.1。表B.1微振动限值分级限值定义VC-A4Hz～8Hz频段256μm/s,8Hz～80Hz频段50μm/s(2000min/s)VC-B4Hz～8Hz频段128μm/s,8Hz～80Hz频段25μm/s(1000min/s)VC-C1Hz～80Hz频段12.5μm/s(500min/s)VC-D1Hz～80Hz频段6.25pm/s(250min/s)VC-E1Hz～80Hz频段3.12μm/s(125min/s)VC-F1Hz～80Hz频段1.56μm/s(62.5min/s)VC-G1Hz～80Hz频段0.78μm/s(31.3min/s)B.1.2微振动限值应用限值振幅特征尺寸用途VC-A50(2000)8适用于400X的光学显微镜、精密天平、光学天平、对准与投影校准器等VC-B25(1000)3适用于3μm线宽的检测和光刻设备(包括分步投影光刻机)VC-C12.5(500)适用于1000X光学显微镜，1μm线宽的检测和光刻设备(包括比较敏感的电子显微镜)VC-D6.25(250)0.1～0.3适用于大多数有防振要求的设备，包括许多电子显微镜(扫描与透射)和电子束系统VC-E3.12(125)此限值是个挑战。假设此要求适用于大多数有防振要求的设备，包括长距离小目标激光系统、纳米级电子束光刻系统、其他需要特别稳定的系统VC-F1.56(62.5)不确定适用于特别宁静的研究场所，一般很难达到，特别是洁净室难以达到。仅作为一种特征要求，不建议作为设计限值GB/T40868—2021表B.2微振动限值应用案例(续)限值振幅pm/s(min/s)特征尺寸用途不确定到。仅作为一种特征要求，不建议作为设计限值注1:在8Hz～80Hz(VC-A和VC-B)频段或1Hz～80Hz(VC-C～VC-G)频段测量值为1/3倍频程参数。注2:特征尺寸在微电子行业指线宽，在医药研究领域指颗粒物(细胞)粒径。特征尺寸并未与探针系统、原子力显微镜(AFM)、纳米技术的成像相联系。B.2防微振工程设计防微振工程设计宜考虑以下要点：c)宜根据在工程各阶段实测取得的数据，进行相应阶段的防微振设计；防微振工程设计主要内容包括：a)选址及规划设计；b)地基基础防微振设计；c)建筑结构防微振设计；d)精密设备隔振设计；e)动力设备隔振设计。防微振工程设计程序见图B.1。动力房位置精密厂房、实验室内环境振动测试动力设备隔振设计动力设备(精密厂房、实验室内)试运行环境振动测试精密设计隔振设计环境振动最终测试精密房、实验室GB/T40868—2021(资料性)纳米材料风险控制b)纳米领域发明新材料的能力已显著超越了以往对相关毒性和风险因素的理解。纳米材料的很C.2风险和限制C.2.1接触纳米材料有潜在风险。纳米材料合成和含有纳米颗粒(纳米尺度)粉末处理的潜在风险最高。C.2.2生物危险分为一般生物活性物质和生物激活的纳米材料。需要关注后者，有些材料纳米尺度的毒理特性的改变，能够摧毁人的免疫系统。C.2.3部分纳米材料接触浓度限值见表C.1。表C.1部分纳米材料接触浓度限值表种类空气浓度限值TiO₂细粉2.4mg/m³超细粉0.3mg/m³碳纳米管和碳纳米纤维接触时间为每周40h,每工作日10h。C.3风险控制层次与方法纳米受控环境内纳米材料风险控制层次(由低到高)及方法如下。代替风险材料。尽量将材料数量或浓度降至风险阈值以下。保持环境安全。c)“门禁系统”:当隔离方法不可行时，采用微环境配机器人，将风险减至最低。禁止人员在风险时期进入风险区。GB/T40868—2021C.4其他的粒子更有效；基于布朗运动的扩散收集对小于约300nm的粒子更有效，且效率随粒径的降低而提[1]GB/T25915.6—2010洁净室及相关受控环境第6部分：词汇[2]GB/T25915.8洁净室及相关受控环境第8部分：按化学物浓度划分空气洁净度(ACC)等级[3]GB/T25916.1—2010洁净室及相关受控环境生物污染控制第1部分：一般原理和[4]GB/T25916.2—201